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高低温对闪存误码率的影响(低温篇)

2017-09-28  microee

日期:2016-09-18   标签:高低温对闪存误码率的影响(低温篇)   来源:瑞耐斯存储技术-微信公众号

      温度对电子产品性能和稳定性的影响是毋庸置疑的,对于提供工业和军工级别的SSD厂商来说,不仅仅是选用工规器件那么简单,从控制器参数的冗余设定到外围电路的布线、PCB板材的选择都需要经过真正的高温、低温测试才能得出精确的参数。


低温测试是件耗时、费电的工作,5000W的降温设备嗡嗡响了整整两天。


高低温测试过程中最大的问题在于从低温到高温转换的过程中,芯片管脚和底部的结霜会融化,很容易造成短路。低温状态下,线路板和元器件表面完全被结霜所覆盖:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33qEjHxibuLYskCSibbB7FyePJibBYJDic9bVqeDiaHKPkdtINic2nmK8AReoPic3EG7d2WeAx41oArndC9jA/0?wx_fmt=jpeg


从低温箱中取出,线路板表面很快就被水分覆盖:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEr9G9icibxkIpuHH8k0MdVfOlibNnSZLYd55GElr0U8eMibgYOzhNEzc0XA/0?wx_fmt=jpeg
首先看MLC低温测试


低温测试温度区间包括:


-40°C-45°C-50°C-55°C-60°C-65°C


兵哥跟进测试结果总结了一下,不同温度对应原始误码率如下:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mELVrs8DLz3NQQf6bDVxib56WDpfCoHMB0XzZWlK9gzXia3dibHQYEpsyQg/0?wx_fmt=jpeg


图片与真相请继续往上拨屏幕:


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-40°C 原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEfGSyGRcuu69WRicqPbWjMdfY9qrdrSB8MH5zrzibx84KB3IYPrtaL4icQ/0?wx_fmt=jpeg


-45°C原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEUiabC9AiarwaB5iaoTg0diamh2pyksLnT3KJmNBtRicOMibNgSwGtOticB5Zg/0?wx_fmt=jpeg


-50°C原始误码率:
https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEWu3rzqq34a82CWG3mjo6JgIeGFmFN131Y1Ov4BpiaOiaib8s0GAniaYmXA/0?wx_fmt=jpeg


-55°C原始误码率:https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEics7CCgyT2oiauUzwJzyrklowDD9pria8vH9eTKRDM7Huh0J9icPwrUHBg/0?wx_fmt=jpeg


-60°原始误码率:https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEzsicFM7EXqsAZgZE7B9gUIKv1x5mKhDetQiabG4icsEYLY7hrYQwTtZzA/0?wx_fmt=jpeg


最后一个,-65°C原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mE22CMFglTHGjwnFz8AMXqicBjNUxKD5rkwf3J9F9hI58wdW9XpdoBAsw/0?wx_fmt=jpeg


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEqVgvhddFQekSu34vrE2Xkvj9giciaOmicibEeeJMr8TNOEEGjsA0wnJMqQ/0?wx_fmt=jpeg


低温条件下,SLC则有不同表现:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEjSnpCUCwlB5sbvtMJUAtpHtRib561kePO1MjxwXK3DmyjbPOiceicficow/0?wx_fmt=jpeg


继续向上拨屏幕或者眼珠往下转:


-40°C SLC原始误码率:https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mE86w17gnwiaibDEkzaB9pCSY7byXfA1Gibdxep62FGHH6JhOdoXksdXSUA/0?wx_fmt=jpeg


-45°C SLC原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEl1bDicxcujX9LYZkSgyv8aRcyNmiauOBicKN74MickBPvr0nHgPflYiblIw/0?wx_fmt=jpeg


-50°C SLC原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEInXI6sX0ncPsZ90ZzMZbWHncpWMpj8icjGicsn3gPEiapbGb8wLoIILgA/0?wx_fmt=jpeg


-55°C SLC原始误码率:
https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEqPhTD4Vxs1Umh42AG68YriclhJvnbicpLBAAFnxvNhXHLqJtV7ViaVYAg/0?wx_fmt=jpeg


-60°C SLC原始误码率:
https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEyIibd72RXnELr3qURMGuDBKAQW9k0kuOWPy1SjXf05oEHxBjrS8XBEQ/0?wx_fmt=jpeg


-65°C SLC原始误码率:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEsTVK9b8WJy9IQ8FxwAqA4xIoJjhxTFsofMgooN8awIZKzEeJMC4LQA/0?wx_fmt=jpeg


小结:


1、从测试结果看,低温对MLC的影响比较大,而对SLC影响非常小,MLC原始误码率随温度下降而增长。


2、可靠性方面,在低温环境下,SLCMLC可靠很多,如果想大约在冬季收复膏药国,寒冷的北方战场,SLC会在低温环境下发挥超乎寻常的稳定作用。


3、使用MLCSSD, 固件参数要进行调整,Timing的冗余要足够才能保证MLC在低温环境下正常无误的工作。


当然,这一切,只是表面……


其实,SLC在低温下也如在风中一样的凌乱:


-55°C 写操作时间分布:


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-60°C 写操作时间分布:


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-65°C 写操作时间分布:


https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/xFJCIBqh33rJeLDo8BWlLLiaaB6OFI8mEVfn75zPxOawQDEWaN5ticqpemR39vFkfWvV4OMvicqa28qibgsPUFVpug/0?wx_fmt=jpeg


而,正常情况下,最大、最小和平均分布是非常均匀、有规律的。



 


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